邯郸市城区雨水径流水质及其主要影响因素研究

[目的]为有效利用城市雨水、控制非点污染提供依据。[方法]采用体积法观测了邯郸市内主要干道和屋面降雨,分时段取样,分析了样品COD、SS、Pb、Zn、TN、TP、石油类、酚、氯的含量。[结果]油毡屋面初期径流COD最高为2 458 mg/L,在降雨后期维持在100 mg/L左右。道路初期径流COD和SS最大值分别为1 080和3 155 mg/L。油毡屋面明显较瓦屋面污染严重,在整个降雨过程中,COD值始终超标(300 mg/L),随季节气温变化明显。短时强降雨的冲刷强度大,初期径流COD、SS值高,稳定速度快;降雨强度较小,初期径流COD、SS值小,稳定速度慢。[结论]城区雨水初期径流水质污染严重。屋面材料、道路污染状况、气温、降雨量、降雨强度、降雨间隔时间等是主要的影响因素。     

上海临港新城地表径流污染特征研究

随着城市点源污染控制程度的提高,雨水径流引起的面源污染日益突出。在对上海临港新城不同功能区降雨径流水质监测的基础上,分析了地表径流污染物的出流规律、各污染物在不同功能区的空间分布及各污染物之间的相关性。结果表明：降雨特征不同,污染物的出流规律不同。强降雨事件中,径流具有初期效应,只要控制初期径流,面源污染即得到有效控制;而弱降雨事件中,几乎没有初期效应,整场降雨径流必须得到有效控制。路面径流中,总氮（TN）在交通区、商居混合区和文教区的8场降雨事件平均值中值分别为5.39、6.14和3.27 mg/L;化学需氧量（COD_Mn）中值为16.9、13.4和6.7 mg/L;氨氮（NH₃-N）的中值为2.79、1.82和0.71 mg/L;总磷（TP）的中值为0.27,0.24和0.07 mg/L。屋面径流中,商居混合区绿化屋面TN、COD_Mn、NH₃-N和TP的8场降雨事件平均值中值分别为：2.14、23.7、1.22和0.41 mg/L;文教区瓦屋面的中值分别为：2.23、4.43、0.64和0.13 mg/L。文教区径流污染较轻,交通区和商居混合区径流污染较重;各功能区路面径流污染较屋面严重,主要污染物均是TN和COD_Mn。初期径流中的污染物主要依附于固体颗粒物上存在。     

沈阳市降雨径流初期冲刷效应

研究探讨城市降雨径流的初期冲刷效应对于城市水环境治理和水污染防治具有重要意义。以沈阳市典型区域为例,对坡顶屋面、平顶屋面和路面3种典型下垫面的降雨径流进行了监测,分析的污染物包括总悬浮颗粒物(TSS)、总氮(TN)、总磷(TP)、化学需氧量(COD)和主要重金属(Cd、Cr、Cu、Ni、Zn)。利用M(V)曲线和污染物初期冲刷率(MFF₃₀),分析了不同降雨径流事件的初期冲刷强度和发生强冲刷、弱冲刷的概率。结果显示:研究区较易产生初期冲刷现象,约有50%-90%的降雨事件能产生初期冲刷现象。3种下垫面发生初期冲刷的强度依次是:平顶屋面>坡顶屋面>路面。降雨历时和干期长度与初期冲刷效应具有正相关关系,降雨量和降雨强度与初期冲刷先是正相关关系,但当稀释效应大于冲刷效应时,呈现负相关关系。重金属污染物较容易发生初期冲刷现象,而TN易发生强初期冲刷。     

镇江市地表径流污染特征分析

[目的]分析镇江市地表径流污染特征。[方法]分别于2010年7月4日和8月16日,采取镇江市不同降雨历时地表径流水样,分析两场降雨地表径流中悬浮物（SS）、化学需氧量（CODCr）、氨氮（NH3-N）和总磷（TP）随降雨历时的变化特征。[结果]随着降雨历时的增加,2010年7月4日和8月16日镇江市两场降雨地表径流的SS浓度先增加后减少,最大浓度分别为1 240和160 mg/L,相差较大,由于7月4日降雨强度较大,降雨后期SS浓度降低幅度也较大;CODCr值的整体变化趋势与SS类似,7月4日CODCr的变化幅度（32～212mg/L）明显大于8月16日的（13～53 mg/L）;NH3-N和TP浓度的变化趋势相近,即降雨初期浓度呈增加趋势,一定时间后便急剧减少,降雨末期NH3-N和TP浓度变化比SS更为剧烈。[结论]该研究为雨水径流水质变化与处理研究提供了理论依据。     

合肥市校园区降雨径流污染特征研究

[目的]研究合肥市校园区屋面和路面两类不同下垫面降雨径流污染特征。[方法]以SS、CODCr、TN和TP作为主要水质指标进行比较,分析校园内屋面和路面2010年4场降雨径流污染物输出规律和降雨径流水质特征及其差异。[结果]合肥市校园区降雨径流污染负荷水平较高,降雨径流主要污染物浓度一般在降雨初期较高,后期随着降雨历时的延长浓度下降,并趋于稳定;不同类型下垫面对降雨径流水质的影响差异较大,受人为活动直接干扰的路面降雨径流中SS和TP平均浓度远高于屋面,CODCr和TN平均浓度略高于屋面;合肥地区大气湿沉降对降雨径流中TN的贡献很大。[结论]该研究可为合理开展城市径流面源污染控制和有效利用城区雨水资源提供科学依据。     

东江流域不同地类非点源污染排放特征

以东江流域为研究对象,选取不同土地利用类型小区进行野外径流场试验,研究自然降雨过程中不同地类常规污染物与典型重金属的非点源污染排放特征。结果表明,农业用地水质较差,是流域内的主要非点源,但公路重金属污染物也不容忽视。庭院、公路和菜地地表径流污染物浓度与径流量相关性显著,而水田与林地则相关性差,主要是由同一小区二次降雨间隔差别大与地面特性引起的。庭院SS与COD发生显著初期冲刷现象,TN、TP与重金属(Cu、Pb、Zn及As)初期冲刷不显著,公路、菜地、水田、林地,则大部分指标都发生了明显的初期冲刷现象,同时部分场次降雨中也会出现二次冲刷的现象。不同污染物的初期冲刷现象显著程度规律为SSCODPbTNZnTPCuAs,常规污染物的初期效应比重金属显著,重金属的初期效应更易受到用地类型的影响;对比不同用地类型,则农用地更易发生初期冲刷现象,但公路径流中重金属污染物也存在显著初期冲刷现象。降雨量、降雨强度及二次降雨间隔是影响初期冲刷现象的显著因素。     

上海市公路雨水径流中重金属的形态及分布特征

对上海市内环高架一段路面的5场降雨径流进行监测,分析了典型降雨-径流事件中固体颗粒物的粒径分布特征和各个颗粒粒径范围内重金属的含量.结果表明:径流中悬浮固体主要由粒径<250μm的颗粒组成;颗粒态重金属是径流中污染物输出的主要形态; SS和重金属都表现出了较强的初期冲刷效应.通过拦截路面径流初期20%～30%的径流量,能够去除路面径流中大部分的SS和重金属等主要污染物.因此,去除固体悬浮物是治理上海公路径流重金属污染的有效途径.     

城郊环境梯度下地表径流污染特征研究

采用事件平均浓度（EMC）和M（V）曲线初期冲刷效应判识方法,对2011年4月北京市中心城区和远郊区县降雨径流污染特征进行分析.结果表明,受城郊环境差异影响,径流污染物种类、浓度和初期冲刷效应存在明显分异,城区COD、TP、TN污染物浓度低于郊区,氨氮浓度高于郊区;城区径流存在初期冲刷效应,郊区无明显初期冲刷效应.     

模拟降雨条件下牛粪中氮素流失特征研究

在人工模拟降雨条件下对露天堆放的新鲜牛粪和腐熟牛粪氮素的流失特征进行研究,为农村面源污染防治提供依据。结果表明,径流的产生主要受降雨量影响,降雨强度的影响不明显。当降雨量小于10 mm时,无径流产生;当降雨量达到15 mm左右时,初始径流产生。一次完整的降雨过程中径流TN浓度呈明显山峰形,初始浓度为100~200 mg/L,当降雨量为30 mm时,新鲜牛粪出现浓度峰值约400 mg/L左右,降雨量为50 mm时,腐熟牛粪出现浓度峰值510 mg/L,且浓度峰早于流量峰约35 min出现;当降雨量达到25 mm时,新鲜牛粪和腐熟牛粪TN、NH_4~+-N、NO_3~--N流失量分别为11.79、4.17、3.02和18.58、0.65、12.99 g/t;降雨量达到50 mm时,新鲜牛粪和腐熟牛粪TN、NH_4~+-N、NO_3~--N流失量分别为51.75、22.75、11.63和96.87、4.78、85.30 g/t;腐熟牛粪氮素流失量高于新鲜牛粪约1倍。降雨量由25 mm增加为50 mm,氮素的流失总量增加4倍以上。新鲜牛粪氮素流失形态主要为NH_4~+-N、NO_3~--N,分别占51.3%、25.6%,腐熟牛粪氮素流失形态主要为NO_3~--N,占88.1%。1 t牛粪1次120 mm降雨径流流失的氮素占牛粪氮素总量的0.7%。     

临安校园不同下垫面径流污染特征及污染源解析

地表径流污染已成为非点源污染的主要来源,严重影响城市水环境。通过对临安校园典型降雨事件的研究,探讨径流污染特征以及污染源。结果表明,径流污染浓度初期较高,之后呈下降趋势,各下垫面径流污染存在初期冲刷效应;降雨特征与污染物浓度之间、径流污染物之间存在一定相关性;水质污染程度屋面<瓷砖路面<绿地<柏油路面,整体污染较重;研究区径流水质存在两类潜在污染源,第一类是机动车损耗、燃油和城市垃圾,第二类是机动车辆车轮胎磨损、大气干湿沉降和复合肥的施用,以及附近电缆厂等重金属工业活动。     

降雨特征因子与坡面土壤侵蚀关系分析

以沪（上海）陕（陕西）高速公路信阳至南阳段填沙路基边坡为研究对象,运用径流场法建立了21个径流小区,对边坡的降雨特征因子与坡面土壤侵蚀关系进行了定量分析。结果表明：侵蚀性降雨量、侵蚀性平均雨强均与土壤侵蚀量存在较强的相关关系;降雨侵蚀力值与土壤侵蚀量存在很强的相关性;降雨量级与土壤侵蚀量有较强的相关性,降雨历时与土壤侵蚀量无明显的相关关系;侵蚀性降雨的前3、5、7d降雨量与土壤侵蚀量的相关性均较差。该分析结果可为提高土壤侵蚀预测预报的准确性、有效预防和降低路基边坡土壤侵蚀提供科学依据。     

雨水花园路面径流污染控制研究——以沈阳市为例

以沈阳市为例,从道路绿带与雨水花园技术相结合建设的角度,综合考虑污染物去除效果、材料易获取程度等因素,研究了填料层对TP、TN、COD、SS 4种污染物的去除试验。通过AHP分析法综合评价得出使用高炉渣与活性炭作为街道绿化雨水花园填料层材料时最为经济有效的结论,并综合分析相关研究结果,总结雨水花园的构造条件与运行条件对路面径流污染物去除率的影响,提出了针对污染物控制的沈阳市路旁雨水花园合理建设模式。     

澳门城市小流域地表径流污染特征分析

在澳门半岛选取土地利用为公园绿地和商住混合的2个分流制城市小流域.于2005-08～2005-11借助自动采样器进行流域出口5场降雨地表径流水质水量监测.结果表明,商住混合分流制小流域TN、TP、COD多场降雨平均浓度值分别超出国家地表水环境V类标准4倍以上.公园绿地小流域TN、TP均超出V类水标准2倍多.从降雨-径流过程污染物浓度历时变化看,2个小流域TN和TP呈现一定的初始冲刷现象.TSS与TN、TP的判定系数R²都在0.95以上,地表径流中水土流失与总氮总磷输出显     

晋西黄土区降雨过程对小流域产流的影响

目的探究降雨过程（雨型）对小流域产流过程的影响,为小流域尺度上产汇流分析提供依据。方法以山西吉县森林生态系统国家野外科学观测研究站的蔡家川小流域为研究对象,利用蔡家川小流域2007—2017年场降雨径流数据,根据雨量在降雨过程中集中的位置进行雨型划分,并采用LSD多重比较法分析不同雨型的特征,在不同土地利用类型的小流域尺度上探究雨型特征与产流的响应关系。结果（1）蔡家川流域的降雨可划分为前期型降雨（I型）、中期型降雨（Ⅱ型）、后期型降雨（Ⅲ型）和均匀型降雨（Ⅳ型）。Ⅰ型降雨为短历时强降雨,是主要降雨雨型,占总降雨频次的44.6%,平均雨量为24.6 mm,降雨侵蚀力最强,集中分布在6—8月;Ⅳ型降雨为长历时小雨强降雨,平均历时716 min,平均雨量为17.84 mm,降雨侵蚀力最弱,多出现在雨季的前期（5月份）和后期（9月份）;Ⅱ型和Ⅲ型降雨的特征介于Ⅰ型和Ⅳ型降雨之间,多发生在6—8月,降雨量和频次相对均衡。（2）不同雨型条件下小流域的径流深、洪峰流量排序为:Ⅰ型降雨 > Ⅲ型降雨 > Ⅱ型降雨 > Ⅳ型降雨,洪峰滞后时间排序为:Ⅳ型降雨 > Ⅱ型降雨 > Ⅲ型降雨 > Ⅰ型降雨。（3）Ⅰ型、Ⅲ型降雨条件下农地小流域的径流深和洪峰流量高于封禁小流域,Ⅱ型和Ⅳ型降雨条件下封禁小流域的径流深和洪峰流量略高于农地小流域,封禁小流域的洪峰出现时间均滞后于农地小流域。（4）降雨量和历时对农地小流域产流的影响更大,雨强分布对封禁小流域产流的影响更大。结论不同雨型的降雨特征差异性显著,Ⅰ型降雨是引起小流域产流的主要雨型,大雨量强降雨更易造成流域的水土流失;封禁小流域削减径流、延长洪峰出现时间的作用显著,尤其对大雨量强降雨的调节作用更明显;在晋西黄土区降雨量、降雨历时和降雨过程中的雨强分布是影响小流域产流过程的重要因素。      

北方城市雨洪径流水质和利用模式探讨

根据北方城市水资源紧缺而雨水资源却未被充分利用这一情况,以河北省邯郸市为例,探讨了适合北方城市气候特点和经济发展的2种雨洪利用工程模式——道路雨水收集利用和屋顶雨水收集利用;同时针对城市道路降雨径流污染严重,以及初期雨水的污染程度通常超过城市污水的现状,分析了雨水中各种污染物的浓度,并与灌溉水质标准进行了对比;对路面径流的水质特性、次降雨产流过程中污染物浓度的变化规律也进行了分析研究,建立了污染物冲刷排放规律数学模型,以期为城市道路径流利用提供基础资料。     

华北典型山区坡地径流的退水过程研究

通过位于北京市怀柔区东台沟的华北山区典型坡面径流场内人工模拟降雨实验,分别讨论了地表径流、壤中流和基岩风化带出流共3层的退水特征,三者比较结果表明,壤中流最早开始退水,其退水历时最长,流量最小;地表径流的退水一般受降雨和地形地貌的影响,雨停后迅速消退;基岩风化带出流通常在地表径流退水的后半段开始.影响因子分析表明,降雨历时与地表径流的退水流量呈幂函数变化趋势;雨强与地表径流的退水流量呈对数变化趋势;雨强与壤中流和基岩风化带出流的退水流量之和呈线性变化趋势.雨强还影响退水流量在总径流量中的分配比例.地表径流、壤中流和基岩风化带出流的退水流量分别占总流量的7.8%、1.7%和5.9%.当雨强1.5 mm/min时,随雨强增加地表径流退水量的比例呈直线增加趋势,雨强2 mm/min时地表径流退水量所占比例反而下降.基岩风化带出流的退水流量所占比例呈幂函数逐渐下降的趋势,壤中流的比例一直较小.计算结果表明,该区退水常数可以分地表径流退水和壤中流-基岩风化带退水共2层,其值分别为0.75和0.94这一结果为进一步研究坡面水文过程乃至流域的退水过程提供了参数.      

黄河中游旱坡地枣园集水保水的效果

晋西黄土区枣树生长前期（4－6月份）降雨量少是限制枣树生长发育的主要气候因子，在没有地下水的情况下，集水栽培是解决干旱问题的惟一有效措施。降水是黄土区产生地表径流的惟一来源，降水量、降水强度及降水历时是影响坡面径流过程和径流量的主要因子。人工模拟径流蓄集试验表明，当径流集蓄至40－80mm时，增墒持续时间就能维持30d左右；当径流集蓄超过80mm后，增墒持续时间能够稳定在45d左右。一次天然降雨15mm，集水枣园土壤水分含量能够维持10d左右的增墒效果。15mm＜降雨量＜40mm，集水枣园土壤增墒时间约在10－30d之间。生长期内（4－10月份）降雨量达300mm时，集水枣园水平均集蓄效果开始显著，比对照平均提高土壤水分含量1．30％左右；低于300mm时，尽管个别月份差异显著，但整个生育期计算，集水枣园集流增墒效果不显著。当生长期降雨量超过400mm时，坡地枣园土壤水分含量比对照提高1．7％－1．8％。覆盖能提高土壤水分含量1％左右，但主要体现在降雨月份上，在非降雨月份或少降雨月份覆盖效果不显著。生长期松土能提高集水枣土壤水分含量0．91％，松土效果与降雨量有着密切的关系，降雨月份松土效果更加明显。